JP2746029B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Info

Publication number
JP2746029B2
JP2746029B2 JP4332900A JP33290092A JP2746029B2 JP 2746029 B2 JP2746029 B2 JP 2746029B2 JP 4332900 A JP4332900 A JP 4332900A JP 33290092 A JP33290092 A JP 33290092A JP 2746029 B2 JP2746029 B2 JP 2746029B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nox
exhaust gas
absorbent
nox absorbent
absorbents
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4332900A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH06173659A (en
Inventor
信也 広田
康 荒木
喜代志 小端
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP4332900A priority Critical patent/JP2746029B2/en
Publication of JPH06173659A publication Critical patent/JPH06173659A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2746029B2 publication Critical patent/JP2746029B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の排気浄化装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼル機関においてNOxを浄化す
るために機関排気通路を一対の排気枝通路に分岐し、こ
れら排気枝通路の分岐部に切換弁を配置して切換弁の切
換作用により排気ガスをいずれか一方の排気枝通路内に
交互に導びき、各排気枝通路内に夫々NOxを酸化吸収
しうる触媒を配置したディーゼル機関が公知である(特
開昭62−106826号公報参照)。このディーゼル
機関では一方の排気枝通路内に導びかれた排気ガス中の
NOxがその排気枝通路内に配置された触媒に酸化吸収
せしめられる。この間、他方の排気枝通路への排気ガス
の流入が停止せしめられると共にこの排気枝通路内には
気体状の還元剤が供給され、この還元剤によってこの排
気枝通路内に配置された触媒に蓄積されているNOxが
還元せしめられる。次いで暫らくすると切換弁の切換作
用によってそれまで排気ガスが導びかれていた排気枝通
路への排気ガスの導入が停止され、それまで排気ガスの
導入が停止されていた排気枝通路への排気ガスの導入が
再開される。
2. Description of the Related Art In a diesel engine, in order to purify NOx, an engine exhaust passage is branched into a pair of exhaust branch passages, and a switching valve is disposed at a branch portion of these exhaust branch passages. 2. Description of the Related Art A diesel engine is known in which a catalyst is introduced alternately into one of the exhaust branch passages and a catalyst capable of oxidizing and absorbing NOx is disposed in each of the exhaust branch passages (see JP-A-62-106826). In this diesel engine, NOx in the exhaust gas guided into one exhaust branch passage is oxidized and absorbed by a catalyst disposed in the exhaust branch passage. During this time, the flow of exhaust gas into the other exhaust branch passage is stopped, and a gaseous reducing agent is supplied into the exhaust branch passage, and the reducing agent accumulates in the catalyst disposed in the exhaust branch passage. NOx that has been reduced is reduced. Then, after a while, the switching action of the switching valve stops the introduction of the exhaust gas into the exhaust branch passage from which the exhaust gas has been guided, and exhausts the exhaust branch passage into which the introduction of the exhaust gas has been stopped. Gas introduction is resumed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところでこのような触
媒においてNOxの還元を促進させるためには触媒の温
度を高くすることが好ましいが上述のディーゼル機関で
は触媒の温度がさほど高くならず、斯くしてNOxの還
元を十分に促進できないという問題がある。
In order to promote the reduction of NOx in such a catalyst, it is preferable to increase the temperature of the catalyst. However, in the above-described diesel engine, the temperature of the catalyst does not increase so much. Therefore, there is a problem that the reduction of NOx cannot be sufficiently promoted.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、流入する排気ガスの空燃比がリー
ンであるときにNOxを吸収し、流入する排気ガス中の
酸素濃度を低下させると吸収したNOxを放出するNO
x吸収剤を機関排気通路内に配置すると共に、NOx吸
収剤を加熱する加熱手段を具備し、NOx吸収剤からN
Oxを放出すべくNOx吸収剤に流入する酸素濃度を低
下させたときにNOx吸収剤と接触する排気ガス中の酸
素濃度が予め定められた濃度以下となった後加熱手段の
加熱作用により昇温したNOx吸収剤の温度が予め定め
られた温度を越えるように加熱手段による加熱作用を制
御するようにしている。
According to the present invention, to solve the above-mentioned problems, NOx is absorbed when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, and the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is reduced. NO that releases absorbed NOx when lowered
x absorbent is disposed in the engine exhaust passage, and heating means for heating the NOx absorbent is provided.
When the concentration of oxygen flowing into the NOx absorbent is decreased to release Ox, the concentration of oxygen in the exhaust gas coming into contact with the NOx absorbent falls below a predetermined concentration, and then the temperature is raised by the heating action of the heating means. The heating operation of the heating means is controlled so that the temperature of the NOx absorbent exceeds a predetermined temperature.

【0005】[0005]

【作用】NOx吸収剤からのNOxの放出作用を促進す
るためにNOx吸収剤からNOxを放出すべきときには
NOx吸収剤の温度が加熱手段により高められる。この
場合、排気ガス中の酸素濃度が高いときにNOx吸収剤
の温度を高めるとNOxと共にNOx吸収剤に吸収され
たイオウ酸化物SOxがNOx吸収剤内で安定化し、N
Oxを放出すべく排気ガス中の酸素濃度を低下させても
SOxがNOx吸収剤内に保持されたままとなる。従っ
てSOxがNOx吸収剤内で安定化せず、NOxを放出
すべく排気ガス中の酸素濃度が低下せしめられたときに
はNOxと共にSOxもNOx吸収剤から放出されるよ
うにNOx吸収剤と接触する排気ガス中の酸素濃度が予
め定められた濃度以下となった後にNOx吸収剤の温度
が高くなるように加熱手段によるNOx吸収剤の加熱作
用が制御される。
When the NOx is to be released from the NOx absorbent in order to promote the action of releasing the NOx from the NOx absorbent, the temperature of the NOx absorbent is increased by the heating means. In this case, if the temperature of the NOx absorbent is increased when the oxygen concentration in the exhaust gas is high, the sulfur oxide SOx absorbed by the NOx absorbent together with NOx is stabilized in the NOx absorbent,
Even if the oxygen concentration in the exhaust gas is reduced to release Ox, SOx is kept in the NOx absorbent. Therefore, when SOx is not stabilized in the NOx absorbent and the oxygen concentration in the exhaust gas is reduced to release NOx, the exhaust gas which comes into contact with the NOx absorbent so that SOx is released from the NOx absorbent together with NOx. The heating operation of the NOx absorbent by the heating means is controlled so that the temperature of the NOx absorbent rises after the oxygen concentration in the gas falls below a predetermined concentration.

【0006】[0006]

【実施例】図1は本発明をディーゼル機関に適用した場
合を示している。図1を参照すると、1は機関本体、2
はピストン、3は燃焼室、4は燃料噴射弁、5は吸気
弁、6は吸気ポート、7は排気弁、8は排気ポートを夫
々示す。吸気ポート6は対応する枝管9およびサージタ
ンク10を介してエアクリーナ11に連結される。一
方、排気ポート8は排気マニホルド12および排気管1
3を介して排気管14に連結され、この排気管14は分
岐部15において分岐された第1排気通路16aおよび
第2排気通路16bを具備する。分岐部15には機関か
ら排出された排気ガスを第1排気通路16a又は第2排
気通路16bのいずれか一方に主に流入せしめるための
流路切換弁17が配置される。この流路制御弁17はア
クチュエータ18によって制御される。
FIG. 1 shows a case where the present invention is applied to a diesel engine. Referring to FIG. 1, reference numeral 1 denotes an engine body, 2
Represents a piston, 3 represents a combustion chamber, 4 represents a fuel injection valve, 5 represents an intake valve, 6 represents an intake port, 7 represents an exhaust valve, and 8 represents an exhaust port. The intake port 6 is connected to the air cleaner 11 via the corresponding branch pipe 9 and surge tank 10. On the other hand, the exhaust port 8 is connected to the exhaust manifold 12 and the exhaust pipe 1.
The exhaust pipe 14 includes a first exhaust passage 16 a and a second exhaust passage 16 b branched at a branch portion 15. The branch portion 15 is provided with a flow path switching valve 17 for causing exhaust gas discharged from the engine to flow mainly into one of the first exhaust passage 16a and the second exhaust passage 16b. The flow path control valve 17 is controlled by an actuator 18.

【0007】第1排気通路16a内にはヒータ付第1N
Ox吸収剤19aを内蔵したケーシング20aが配置さ
れ、第2排気通路16b内にはヒータ付第2NOx吸収
剤19bを内蔵したケーシング20bが配置される。第
1排気通路16aおよび第2排気通路16bは第1NO
x吸収剤19aおよび第2NOx吸収剤19bの下流に
おいて互いに合流せしめられる。第1NOx吸収剤19
a上流の第1排気通路16a内には第1還元剤供給弁2
1aが配置され、第2NOx吸収剤19b上流の第2排
気通路16b内には第2還元剤供給弁21bが配置され
る。これら第1還元剤供給弁21aおよび第2還元剤供
給弁21bは夫々対応する第1制御弁22a、第2制御
弁22bおよび供給ポンプ23を介して還元剤タンク2
4に連結される。還元剤タンク24内にはガソリン、イ
ソオクタン、ヘキサン、ヘプタン、軽油、灯油のような
炭化水素、或いは液体の状態で保存しうるブタン、プロ
パンのような炭化水素が充填されている。また、第1N
Ox吸収剤19a下流の第1排気通路16a内には第1
空燃比センサ25aが配置され、第2NOx吸収剤16
b下流の第2排気通路16b内には第2空燃比センサ2
5bが配置される。
In the first exhaust passage 16a, a first N with heater is provided.
A casing 20a containing an Ox absorbent 19a is arranged, and a casing 20b containing a second heater-equipped NOx absorbent 19b is arranged in the second exhaust passage 16b. The first exhaust passage 16a and the second exhaust passage 16b
Downstream of the x absorbent 19a and the second NOx absorbent 19b, they are merged with each other. First NOx absorbent 19
a first reducing agent supply valve 2 in the first exhaust passage 16a
1a is arranged, and a second reducing agent supply valve 21b is arranged in the second exhaust passage 16b upstream of the second NOx absorbent 19b. The first reducing agent supply valve 21a and the second reducing agent supply valve 21b are connected to the reducing agent tank 2 via a corresponding first control valve 22a, second control valve 22b and supply pump 23, respectively.
4. The reducing agent tank 24 is filled with hydrocarbons such as gasoline, isooctane, hexane, heptane, light oil and kerosene, or hydrocarbons such as butane and propane which can be stored in a liquid state. Also, the first N
The first exhaust passage 16a downstream of the Ox absorbent 19a
An air-fuel ratio sensor 25a is disposed, and the second NOx absorbent 16
b, the second air-fuel ratio sensor 2
5b are arranged.

【0008】図2はヒータ付NOx吸収剤19a,19
bを内蔵したケーシング20a,20bの断面図を示し
ている。図2に示されるようにヒータ付NOx吸収剤1
9a,19bは金属製薄板26と金属製波形板27とを
交互に同心円状に巻いたような形をなしており、これら
金属製薄板26および金属製波形板27によってNOx
吸収剤が担持される。更にこれら金属製薄板26および
金属製波形板27に電流を流すことによって金属製薄板
26と金属製波形板27を発熱させ、それによって金属
製薄板26と金属製波形板27により担持されたNOx
吸収剤が加熱される。従って金属製薄板26と金属製波
形板27はNOx吸収剤を構成すると共にヒータの役割
を果すことになる。
FIG. 2 shows the NOx absorbents 19a and 19 with heaters.
FIG. 2 shows a cross-sectional view of casings 20a and 20b containing b. As shown in FIG. 2, the heater-equipped NOx absorbent 1
9a and 19b are formed in such a manner that metal thin plates 26 and metal corrugated plates 27 are alternately and concentrically wound, and NOx is formed by these metal thin plates 26 and metal corrugated plates 27.
An absorbent is loaded. Further, current is caused to flow through the metal thin plate 26 and the metal corrugated plate 27 to cause the metal thin plate 26 and the metal corrugated plate 27 to generate heat, whereby NOx carried by the metal thin plate 26 and the metal corrugated plate 27 is generated.
The absorbent is heated. Therefore, the metal thin plate 26 and the metal corrugated plate 27 constitute a NOx absorbent and also function as a heater.

【0009】第1空燃比センサ25aおよび第2空燃比
センサ25bは例えばジルコニアからなる筒状体の内側
面上に陽極を形成すると共に外側面上に陰極を形成し、
更に陰極の外側を多孔質層により覆った構造を有してお
り、これら第1空燃比センサ25aおよび第2空燃比セ
ンサ25bの陽極と陰極間には空燃比に応じて変化する
電流Iが流れる。この電流Iは夫々対応する電流電圧変
換回路28,29において電圧に変換され、各電流電圧
変換回路28,29の出力端子には空燃比A/Fに応じ
て変化する図3に示すような出力電圧Vが発生する。従
って各電流電圧変換回路28,29の出力電圧Vから空
燃比、即ち排気ガス中の酸素濃度を検出することができ
る。
The first air-fuel ratio sensor 25a and the second air-fuel ratio sensor 25b form an anode on the inner surface of a cylindrical body made of, for example, zirconia, and form a cathode on the outer surface.
Further, it has a structure in which the outside of the cathode is covered with a porous layer, and a current I that varies according to the air-fuel ratio flows between the anode and the cathode of the first air-fuel ratio sensor 25a and the second air-fuel ratio sensor 25b. . This current I is converted into a voltage by the corresponding current-to-voltage conversion circuits 28 and 29 , respectively, and the output terminal of each of the current-to-voltage conversion circuits 28 and 29 is changed according to the air-fuel ratio A / F as shown in FIG. A voltage V is generated. Therefore, the air-fuel ratio, that is, the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected from the output voltages V of the current-voltage conversion circuits 28 and 29.

【0010】電子制御ユニット30はディジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス31によって相互に接続
されたROM(リードオンリメモリ)32、RAM(ラ
ンダムアクセスメモリ)33、CPU(マイクロプロセ
ッサ)34、入力ポート35および出力ポート36を具
備する。図1に示されるように各電流電圧変換回路2
8,29の出力電圧は対応するAD変換器37,38を
介して入力ポート35に入力される。また、アクセルペ
ダル39の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷
センサ40が設けられ、この負荷センサ40の出力電圧
がAD変換器41を介して入力ポート35に入力され
る。更に入力ポート35には機関回転数を表わす出力パ
ルスを発生する回転数センサ42が接続される。一方、
出力ポート36は夫々対応する駆動回路44を介して燃
料噴射弁4、アクチュエータ18、制御弁22a,22
b、供給ポンプ23、第1NOx吸収剤19aのヒータ
および第2NOx吸収剤19bのヒータに接続される。
The electronic control unit 30 is composed of a digital computer and is connected to a ROM (Read Only Memory) 32, a RAM (Random Access Memory) 33, a CPU (Microprocessor) 34, and an input port 35 mutually connected by a bidirectional bus 31. And an output port 36. As shown in FIG. 1, each current-voltage conversion circuit 2
The output voltages of 8, 29 are inputted to the input port 35 via the corresponding AD converters 37, 38. Further, a load sensor 40 that generates an output voltage proportional to the amount of depression of the accelerator pedal 39 is provided, and the output voltage of the load sensor 40 is input to the input port 35 via the AD converter 41. Further, the input port 35 is connected to a rotation speed sensor 42 that generates an output pulse representing the engine rotation speed. on the other hand,
The output port 36 is connected to the fuel injection valve 4, the actuator 18, the control valves 22a, 22
b, the supply pump 23, the heater of the first NOx absorbent 19a, and the heater of the second NOx absorbent 19b.

【0011】ケーシング20a,20b内に収容されて
いるNOx吸収剤19a,19bは例えばアルミナを担
体とし、この担体上に例えばカリウムK、ナトリウムN
a、リチウムLi、セシウムCsのようなアルカリ金
属、バリウムBa、カルシウムCaのようなアルカリ土
類、ランタンLa、イットリウムYのような希土類から
選ばれた少くとも一つと、白金Ptのような貴金属とが
担持されている。機関吸気通路およびNOx吸収剤19
a,19b上流の排気通路内に供給された空気および燃
料(炭化水素)の比をNOx吸収剤19a,19bへの
流入排気ガスの空燃比と称するとこのNOx吸収剤19
a,19bは流入排気ガスの空燃比がリーンのときには
NOxを吸収し、流入排気ガス中の酸素濃度が低下する
と吸収したNOxを放出するNOxの吸放出作用を行
う。なお、NOx吸収剤19a,19b上流の排気通路
内に燃料(炭化水素)或いは空気が供給されない場合に
は流入排気ガスの空燃比は燃焼室3内に供給される混合
気の空燃比に一致し、従ってこの場合にはNOx吸収剤
19a,19bは燃焼室3内に供給される混合気の空燃
比がリーンのときにはNOxを吸収し、燃焼室3内に供
給される混合気中の酸素濃度が低下すると吸収したNO
xを放出することになる。図1に示すようなディーゼル
機関では通常あらゆる運転状態において空気過剰率が
1.0以上、即ち燃焼室3内の混合気の平均空燃比がリ
ーンの状態で燃焼せしめられる。従ってこのとき排出さ
れるNOxはNOx吸収剤19a,19bに吸収される
ことになる。
The NOx absorbents 19a and 19b housed in the casings 20a and 20b use, for example, alumina as a carrier, on which potassium K, sodium N
a, lithium Li, at least one selected from alkali metals such as cesium Cs, alkaline earths such as barium Ba and calcium Ca, rare earths such as lanthanum La and yttrium Y, and noble metals such as platinum Pt. Is carried. Engine intake passage and NOx absorbent 19
The ratio of air and fuel (hydrocarbon) supplied into the exhaust passage upstream of the NOx absorbents 19a and 19b is referred to as the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NOx absorbents 19a and 19b.
The a and 19b absorb and release NOx when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean and release the absorbed NOx when the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas decreases. When fuel (hydrocarbon) or air is not supplied into the exhaust passage upstream of the NOx absorbents 19a and 19b, the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas matches the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 3. Therefore, in this case, the NOx absorbents 19a and 19b absorb NOx when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 3 is lean, and the oxygen concentration in the air-fuel mixture supplied into the combustion chamber 3 decreases. NO absorbed when lowered
x will be released. In a diesel engine as shown in FIG. 1, the combustion is normally performed in all operating states with an excess air ratio of 1.0 or more, that is, an average air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber 3 is lean. Therefore, the NOx discharged at this time is absorbed by the NOx absorbents 19a and 19b.

【0012】上述のNOx吸収剤19a,19bを機関
排気通路内に配置すればこのNOx吸収剤19a,19
bは実際にNOxの吸放出作用を行うがこの吸放出作用
の詳細なメカニズムについては明らかでない部分もあ
る。しかしながらこの吸放出作用は図4に示すようなメ
カニズムで行われているものと考えられる。次にこのメ
カニズムについて担体上に白金PtおよびバリウムBa
を担持させた場合を例にとって説明するが他の貴金属、
アルカリ金属、アルカリ土類、希土類を用いても同様な
メカニズムとなる。
If the above-mentioned NOx absorbents 19a and 19b are arranged in the engine exhaust passage, the NOx absorbents 19a and 19b are disposed.
b actually performs the absorption and release of NOx, but there are also parts where the detailed mechanism of the absorption and release is not clear. However, it is considered that this absorption / release action is performed by a mechanism as shown in FIG. Next, regarding this mechanism, platinum Pt and barium Ba are deposited on the carrier.
Will be described as an example in the case of carrying other precious metals,
The same mechanism is obtained by using an alkali metal, an alkaline earth, or a rare earth.

【0013】即ち、ディーゼル機関では排気ガス中に多
量の酸素が存在し、これら酸素O2は図4(A)に示さ
れるようにO2 - の形で白金Ptの表面に付着する。一
方、流入排気ガス中のNOは白金Ptの表面上でO2 -
と反応し、NO2 となる(2NO+O2 →2NO2 )。
次いで生成されたNO2 の一部は白金Pt上で酸化され
つつ吸収剤内に吸収されて酸化バリウムBaOと結合し
ながら図4(A)に示されるように硝酸イオンNO3 -
の形で吸収剤内に拡散する。このようにしてNOxがN
Ox吸収剤19a,19b内に吸収される。
That is, in a diesel engine, a large amount of oxygen is present in the exhaust gas, and the oxygen O 2 adheres to the surface of the platinum Pt in the form of O 2 as shown in FIG. On the other hand, NO in the inflowing exhaust gas O 2 on the surface of the platinum Pt -
To form NO 2 (2NO + O 2 → 2NO 2 ).
Then part of the produced NO 2 while bound to the has been barium oxide BaO absorbed into the absorbent while being oxidized on the platinum Pt 4 nitrate ions as shown in (A) NO 3 -
Diffuses into the absorbent in the form of In this way, NOx becomes N
It is absorbed in the Ox absorbents 19a and 19b.

【0014】流入排気ガス中の酸素濃度が高い限り白金
Ptの表面でNO2 が生成され、吸収剤のNOx吸収能
力が飽和しない限りNO2 が吸収剤内に吸収されて硝酸
イオンNO3 - が生成される。これに対して流入排気ガ
ス中の酸素濃度が低下してNO2 の生成量が低下すると
反応が逆方向(NO3 - →NO2 )に進み、斯くして吸
収剤内の硝酸イオンNO3 - がNO2 の形で吸収剤から
放出される。即ち、流入排気ガス中の酸素濃度が低下す
るとNOx吸収剤19a,19bからNOxが放出され
ることになる。
[0014] NO 2 is produced on the surface of the platinum Pt so long as the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is high, as long as NO 2 to NOx absorption ability of the absorbent is not saturated it is absorbed in the absorbent and nitrate ions NO 3 - is Generated. On the other hand, when the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas decreases and the amount of generated NO 2 decreases, the reaction proceeds in the opposite direction (NO 3 → NO 2 ), thus the nitrate ion NO 3 in the absorbent. There are released from the absorbent in the form of NO 2. That is, when the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas decreases, NOx is released from the NOx absorbents 19a and 19b.

【0015】図1に示される実施例では流入排気ガス中
の酸素濃度を低下させかつこのときNOx吸収剤19
a,19bから放出されるNOxを還元するために還元
剤供給弁21a,21bから炭化水素HCが供給され
る。即ち、還元剤供給弁21a,21bから炭化水素H
Cを供給するとこの炭化水素HCは図4(B)に示され
るように白金PtのO2 - とただちに反応して酸化せし
められる。白金Pt上のO 2 - が減少すれば周囲のO2
がO2 - の形で白金Pt上に付着し、白金Pt上にO2
- が付着するとこのO2 - はただちに炭化水素HCと反
応して炭化水素HCが酸化せしめられる。従って還元剤
供給弁21a,21bから炭化水素HCが供給されると
排気ガス中の酸素濃度は急激に低下する。
In the embodiment shown in FIG.
Oxygen concentration of the NOx absorbent 19
a, reduction to reduce NOx released from 19b
HC is supplied from the agent supply valves 21a and 21b.
You. That is, the hydrocarbon H is supplied from the reducing agent supply valves 21a and 21b.
When C is supplied, the hydrocarbon HC is shown in FIG.
Platinum Pt OTwo -Reacts immediately and oxidizes
Can be O on platinum Pt Two -Decreases, the surrounding OTwo
Is OTwo -On the platinum Pt in the form ofTwo
-When O adheres, this OTwo -Immediately reacts with hydrocarbon HC
Accordingly, the hydrocarbon HC is oxidized. Therefore reducing agent
When hydrocarbon HC is supplied from supply valves 21a and 21b
The oxygen concentration in the exhaust gas drops sharply.

【0016】一方、排気ガス中の酸素濃度が低下して白
金Pt上のO2 - が減少すると(NO3 - →NO2 )の
方向に反応が進み、斯くして吸収剤からNO2 が放出さ
れることになる。このNO2 は炭化水素HCと反応して
還元せしめられる。このようにして白金Ptの表面上に
NO2 が存在しなくなると吸収剤から次から次へとNO
2 が放出される。従って還元剤供給弁21a,21bか
ら炭化水素HCが供給されると短時間のうちにNOx吸
収剤19a,19bからNOxが放出され、しかもこの
とき放出されたNOxが還元せしめられることになる。
On the other hand, when the oxygen concentration in the exhaust gas decreases and O 2 on the platinum Pt decreases, the reaction proceeds in the direction of (NO 3 → NO 2 ), thus releasing NO 2 from the absorbent. Will be done. This NO 2 reacts with hydrocarbon HC and is reduced. In this way, when NO 2 is no longer present on the surface of platinum Pt, NO 2 is successively removed from the absorbent.
2 is released. Therefore, when hydrocarbon HC is supplied from the reducing agent supply valves 21a and 21b, NOx is released from the NOx absorbents 19a and 19b in a short time, and the released NOx is reduced.

【0017】NOx吸収剤19a,19bからNOxを
放出する際には還元剤供給弁21a,21bから供給さ
れた炭化水素HCを長時間に亘ってNOx吸収剤19
a,19bと接触させることが好ましい。従って例えば
図1において第1NOx吸収剤19aからNOxを放出
すべきときには図1に示すように第1排気通路16aの
入口部を流路切換弁17によって閉鎖するようにしてい
る。しかしながらこの場合、第1排気通路16aの入口
部を流路切換弁17によって完全に閉鎖して第1排気通
路16a内のガス流動を完全に停止させると還元剤供給
弁21aから供給された炭化水素HCがNOx吸収剤1
9a全体に拡散するのに時間を要する。そこで図1に示
す実施例ではこのとき排気ガスがわずかばかり流路切換
弁17を通って第1排気通路16a内に流入するように
流路切換弁17は第1排気通路16aの入口部をわずか
ばかり開口した位置に保持される。同様に第2NOx吸
収剤19bからNOxを放出すべきときには流路切換弁
17は第2排気通路16bの入口部をわずかばかり開口
した位置に保持される。いずれか一方のNOx吸収剤1
9a,19bにおいてNOxの放出作用が行われている
間は大部分の排気ガスは他方のNOx吸収剤19a,1
9b内に送り込まれ、この他方のNOx吸収剤19a,
19bによって排気ガス中のNOxが吸収される。
When releasing NOx from the NOx absorbents 19a and 19b, the hydrocarbon HC supplied from the reducing agent supply valves 21a and 21b is converted into the NOx absorbent 19a for a long time.
a, 19b. Therefore, for example, when NOx is to be released from the first NOx absorbent 19a in FIG. 1, the inlet of the first exhaust passage 16a is closed by the flow path switching valve 17 as shown in FIG. However, in this case, when the inlet of the first exhaust passage 16a is completely closed by the flow path switching valve 17 to completely stop the gas flow in the first exhaust passage 16a, the hydrocarbon supplied from the reducing agent supply valve 21a HC is NOx absorbent 1
It takes time to diffuse all over 9a. Thus, in the embodiment shown in FIG. 1, the flow path switching valve 17 slightly reduces the inlet of the first exhaust path 16a so that the exhaust gas slightly flows into the first exhaust path 16a through the flow path switching valve 17 at this time. It is held in the position just opened. Similarly, when NOx is to be released from the second NOx absorbent 19b, the flow path switching valve 17 is held at a position where the inlet of the second exhaust passage 16b is slightly opened. Either NOx absorbent 1
While the NOx releasing action is being performed in 9a and 19b, most of the exhaust gas is discharged from the other NOx absorbent 19a and 1b.
9b, and the other NOx absorbent 19a,
NOx in the exhaust gas is absorbed by 19b.

【0018】ところでNOx吸収剤19a,19bはN
Ox吸収剤19a,19bの温度がほぼ200℃以上に
なると排気ガスの空燃比がリーンになればNOxを吸収
し、還元剤供給弁21a,21bから炭化水素HCが供
給されればNOxを放出する。この場合、NOxの放出
時においてNOxの放出作用を促進するにはNOx吸収
剤19a,19bの温度を一定温度以上、例えば500
℃以上まで上昇させることが好ましい。従って図1に示
す実施例では各NOx吸収剤19a,19bをヒータに
より加熱するようにしている。
The NOx absorbents 19a and 19b are N
When the temperature of the Ox absorbents 19a and 19b becomes approximately 200 ° C. or higher, NOx is absorbed if the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes lean, and NOx is released if hydrocarbon HC is supplied from the reducing agent supply valves 21a and 21b. . In this case, the temperature of the NOx absorbents 19a and 19b is set to a certain temperature or more, for example, 500 to promote the NOx releasing action at the time of releasing NOx.
It is preferable to raise the temperature to at least ° C. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 1, each of the NOx absorbents 19a and 19b is heated by the heater.

【0019】ところが流入排気ガス中にはイオウが含ま
れており、NOx吸収剤19a,19bにはNOxばか
りでなくイオウも吸収される。このNOx吸収剤19
a,19bへのイオウの吸収メカニズムはNOxの吸収
メカニズムと同じであると考えられる。即ち、NOxの
吸収メカニズムを説明したときと同様に担体上に白金P
tおよびバリウムBaを担持させた場合を例にとって説
明すると、前述したように流入排気ガスの空燃比がリー
ンのときには酸素O2 がO2 - の形で白金Ptの表面に
付着しており、流入排気ガス中のSO2 は白金Ptの表
面でO2 - と反応してSO3 となる。次いで生成された
SO3 は白金Pt上で更に酸化されつつ吸収剤内に吸収
されて酸化バリウムBaOと結合しながら、硫酸イオン
SO4 2- の形で吸収剤内に拡散する。次いでこの硫酸イ
オンSO4 2- はバリウムイオンBa2+と結合して硫酸塩
BaSO4 を生成する。この場合、硫酸塩BaSO4
量が増大すれば増大するほどNOxの吸収能力は低下
し、従ってNOx吸収剤19a,19bにNOxと共に
吸収されたイオウ酸化物SOxもNOx放出時にNOx
と共に放出させなければならないことになる。
However, the inflowing exhaust gas contains sulfur, and the NOx absorbents 19a and 19b absorb not only NOx but also sulfur. This NOx absorbent 19
It is considered that the absorption mechanism of sulfur into a and 19b is the same as the absorption mechanism of NOx. That is, as described in the description of the NOx absorption mechanism, platinum P
If the will be described as an example case of carrying t and barium Ba, the oxygen O 2 is O 2 when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas as described above is lean - have been deposited on the surface of the platinum Pt in the form of, influx SO 2 in the exhaust gas reacts with O 2 − on the surface of the platinum Pt to become SO 3 . Next, the generated SO 3 is further oxidized on the platinum Pt, is absorbed in the absorbent, and is bonded to barium oxide BaO, and diffuses into the absorbent in the form of sulfate ions SO 4 2- . Next, this sulfate ion SO 4 2- is combined with barium ion Ba 2+ to form sulfate BaSO 4 . In this case, as the amount of sulfate BaSO 4 increases, the absorption capacity of NOx decreases as the amount of sulfate BaSO 4 increases. Accordingly, the sulfur oxides SOx absorbed together with NOx by the NOx absorbents 19a and 19b also emit NOx when NOx is released.
Must be released with it.

【0020】上述したように流入排気ガスの空燃比がリ
ーンのとき、即ちNOx吸収剤19a,19b周りを流
れるガス中の酸素濃度が高いときにはNOxと共にSO
xがNOx吸収剤19a,19bに吸収される。このと
きNOx吸収剤19a,19bの温度が比較的低い場
合、例えば200℃から350℃程度のときには吸収さ
れたSOxはNOx吸収剤19a,19b内でさほど安
定した形とはならず、従ってこの場合には還元剤供給弁
21a,21bから炭化水素HCが供給されるとSOx
はNOxと共にNOx吸収剤19a,19bから放出さ
れることになる。この場合、SOxおよびNOxを放出
すべきときにNOx吸収剤19a,19bの温度を上昇
させて例えば500℃以上にするとSOxおよびNOx
はNOx吸収剤19a,19bからただちに放出せしめ
られる。
As described above, when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, that is, when the oxygen concentration in the gas flowing around the NOx absorbents 19a and 19b is high, the SOx is reduced together with the NOx.
x is absorbed by the NOx absorbents 19a and 19b. At this time, when the temperature of the NOx absorbents 19a and 19b is relatively low, for example, when the temperature is about 200 ° C. to 350 ° C., the absorbed SOx does not become very stable in the NOx absorbents 19a and 19b. Is supplied with hydrocarbon HC from the reducing agent supply valves 21a and 21b.
Is released from the NOx absorbents 19a and 19b together with NOx. In this case, when SOx and NOx are to be released, if the temperature of the NOx absorbents 19a and 19b is raised to, for example, 500 ° C. or more, the SOx and NOx
Is immediately released from the NOx absorbents 19a and 19b.

【0021】ところが流入排気ガスの空燃比がリーンの
とき、即ちNOx吸収剤19a,19b周りを流れるガ
ス中の酸素濃度が高いときにNOx吸収剤19a,19
bの温度を上昇させて例えば500℃以上にするとNO
x吸収剤19a,19b内に吸収されたSOxはNOx
吸収剤19a,19b内で安定化し、このとき生成され
た硫酸塩BaSO4 は容易に分解しなくなる。従ってこ
の場合には還元剤供給弁21a,21bから炭化水素H
Cを供給してもNOx吸収剤19a,19bからSOx
が放出されないことになる。即ち、NOx吸収剤19
a,19b周りを流れるガス中の酸素濃度が高いときに
NOx吸収剤19a,19bの温度を高くするとSOx
を放出できなくなる。
However, when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, that is, when the oxygen concentration in the gas flowing around the NOx absorbents 19a and 19b is high, the NOx absorbents 19a and 19b
If the temperature of b is raised to, for example, 500 ° C. or more, NO
The SOx absorbed in the x absorbents 19a and 19b is NOx
It is stabilized in the absorbents 19a and 19b, and the sulfate BaSO 4 generated at this time is not easily decomposed. Therefore, in this case, the hydrocarbon H is supplied from the reducing agent supply valves 21a and 21b.
Even if C is supplied, SOx is removed from the NOx absorbents 19a and 19b.
Will not be released. That is, the NOx absorbent 19
When the temperature of the NOx absorbents 19a and 19b is increased when the oxygen concentration in the gas flowing around the
Can not be released.

【0022】ところで前述したようにNOxおよびSO
xの放出作用を促進するためにはNOx吸収剤19a,
19bの温度を高めることが好ましく、従って還元剤供
給弁21a,21bから炭化水素HCを供給するときに
はNOx吸収剤19a,19bの温度を高くしておくこ
とが好ましいことになる。しかしながら還元剤供給弁2
1a,21bから炭化水素HCの供給を開始したときに
は依然としてNOx吸収剤19a,19b周りのガス中
の酸素濃度は高く、従ってこのときNOx吸収剤19
a,19bの温度を高くしておくとNOx吸収剤19
a,19b内に吸収されたSOxがNOx吸収剤19
a,19b内で安定化してしまい、斯くしてこのSOx
を放出できなくなる。
By the way, as described above, NOx and SO
In order to promote the release action of x, the NOx absorbent 19a,
It is preferable to raise the temperature of the NOx absorbent 19a, 19b when supplying hydrocarbon HC from the reducing agent supply valves 21a, 21b. However, reducing agent supply valve 2
When the supply of the hydrocarbon HC is started from 1a, 21b, the oxygen concentration in the gas around the NOx absorbents 19a, 19b is still high.
If the temperature of the NOx absorbent 19a is increased,
SOx absorbed in the NOx absorbent 19a and 19b
a, 19b, and this SOx
Can not be released.

【0023】そこで本発明ではNOxおよびSOxを良
好に放出するために還元剤供給弁21a,21bから炭
化水素HCが供給された後この炭化水素HCによって酸
素が消費された後にNOx吸収剤19a,19bの温度
が一定温度以上、例えば500℃以上になるようにして
いる。これが本発明による基本的なNOx放出制御であ
る。このNOx放出制御を実行するために本発明による
実施例では還元剤供給弁21a,21bからの炭化水素
HCの供給が開始された後、空燃比センサ25a,25
bの出力信号からNOx吸収剤19a,19bを通過し
た排気ガス中の酸素濃度がほぼ零になったか否かを判断
し、NOx吸収剤19a,19bを通過した排気ガス中
の酸素濃度がほぼ零になったときにNOx吸収剤19
a,19bを担持しているヒータの加熱作用を開始する
ようにしている。しかしながらNOx吸収剤19a,1
9bを通過した排気ガス中の酸素濃度がほぼ零になった
ときにNOx吸収剤19a,19bの温度が一定温度、
例えば500℃を越えるようにNOx吸収剤19a,1
9bを通過した排気ガス中の酸素濃度がほぼ零となる前
からNOx吸収剤19a,19bを担持しているヒータ
の加熱作用を開始することもできる。
Therefore, in the present invention, in order to release NOx and SOx satisfactorily, the hydrocarbon HC is supplied from the reducing agent supply valves 21a and 21b, and then the NOx absorbents 19a and 19b are consumed after the hydrocarbon HC consumes oxygen. Is set to a certain temperature or higher, for example, 500 ° C. or higher. This is the basic NOx emission control according to the present invention. In order to execute the NOx release control, in the embodiment according to the present invention, after the supply of the hydrocarbon HC from the reducing agent supply valves 21a and 21b is started, the air-fuel ratio sensors 25a and 25 are used.
b, it is determined whether or not the oxygen concentration in the exhaust gas that has passed through the NOx absorbents 19a and 19b has become substantially zero, and the oxygen concentration in the exhaust gas that has passed through the NOx absorbents 19a and 19b has become substantially zero. NOx absorbent 19
The heating action of the heater carrying the a and b is started. However, the NOx absorbent 19a, 1
When the oxygen concentration in the exhaust gas passing through the exhaust gas 9b becomes substantially zero, the temperature of the NOx absorbents 19a and 19b becomes constant,
For example, the NOx absorbent 19a,
The heating operation of the heater carrying the NOx absorbents 19a and 19b can be started before the oxygen concentration in the exhaust gas passing through 9b becomes substantially zero.

【0024】次に図5を参照しつつNOx放出制御の一
実施例について説明する。図5を参照すると流路切換弁
17の切換作用によって第1排気通路16aの入口部と
第2排気通路16bの入口部とが交互に閉鎖せしめられ
ることがわかる。第1排気通路16aの入口部が流路切
換弁17によって閉鎖されると第1制御弁22aが開弁
せしめられ、斯くして第1還元剤供給弁21aから炭化
水素HCの供給が開始される。この炭化水素HCの供給
作用は予め定められた一定時間継続される。炭化水素H
Cの供給が開始されると第1NOx吸収剤19aを通過
した排気ガス中の酸素濃度が徐々に低下し、斯くして第
1空燃比センサ25aの出力、実際には電流電圧変換回
路28の出力電圧Vが徐々に低下する。次いで電流電圧
変換回路28の出力電圧Vがほぼ零になると、即ち第1
NOx吸収剤19aを通過した排気ガス中の酸素濃度が
ほぼ零になると第1NOx吸収剤19aを担持している
第1ヒータが一定時間通電される。第1ヒータへの通電
が停止されてから第1NOx吸収剤19aの温度が低下
するのを待って今度は第2排気通路16bの入口部が流
路切換弁17によって閉鎖される。なお、ディーゼル機
関では排気ガス温が低いので排気ガスが流れると第1N
Ox吸収剤19aの温度は即座に低下する。従って第1
ヒータへの通電が停止されたときにただちに流路切換弁
17を駆動して第1排気通路16aの入口部を開放し、
流路切換弁17によって第2排気通路16bの入口部を
閉鎖するようにしてもよい。
Next, an embodiment of the NOx release control will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 5, it can be seen that the switching operation of the flow path switching valve 17 causes the inlet of the first exhaust passage 16a and the inlet of the second exhaust passage 16b to be alternately closed. When the inlet of the first exhaust passage 16a is closed by the flow switching valve 17, the first control valve 22a is opened, and the supply of the hydrocarbon HC from the first reducing agent supply valve 21a is started. . The operation of supplying the hydrocarbon HC is continued for a predetermined period of time. Hydrocarbon H
When the supply of C is started, the oxygen concentration in the exhaust gas that has passed through the first NOx absorbent 19a gradually decreases, and thus the output of the first air-fuel ratio sensor 25a, actually, the output of the current-voltage conversion circuit 28 The voltage V gradually decreases. Next, when the output voltage V of the current-voltage conversion circuit 28 becomes substantially zero,
When the oxygen concentration in the exhaust gas passing through the NOx absorbent 19a becomes substantially zero, the first heater carrying the first NOx absorbent 19a is energized for a certain time. After the power supply to the first heater is stopped, the temperature of the first NOx absorbent 19a is reduced, and then the inlet of the second exhaust passage 16b is closed by the flow path switching valve 17. Since the exhaust gas temperature of a diesel engine is low, the first N
The temperature of the Ox absorbent 19a drops immediately. Therefore the first
When the power supply to the heater is stopped, the flow path switching valve 17 is driven immediately to open the inlet of the first exhaust passage 16a,
The inlet of the second exhaust passage 16b may be closed by the flow path switching valve 17.

【0025】第2排気通路16bの入口部が流路切換弁
17によって閉鎖されると第2制御弁22bが開弁せし
められ、斯くして第2還元剤供給弁21bから炭化水素
HCの供給が開始される。この炭化水素HCの供給作用
は予め定められた一定時間継続される。炭化水素HCの
供給が開始されると第2NOx吸収剤19bを通過した
排気ガス中の酸素濃度が徐々に低下し、斯くして第2空
燃比センサ25bの出力、実際には電流電圧変換回路2
9の出力電圧Vが徐々に低下する。次いで電流電圧変換
回路29の出力電圧Vがほぼ零になると、即ち第2NO
x吸収剤19bを通過した排気ガス中の酸素濃度がほぼ
零になると第2NOx吸収剤19bを担持している第2
ヒータが一定時間通電される。第2ヒータへの通電が停
止されてから第2NOx吸収剤19bの温度が低下する
のを待って再び第1排気通路16aの入口部が流路切換
弁17によって閉鎖される。なお、この場合にも第2ヒ
ータへの通電が停止されたときにただちに流路切換弁1
7を駆動して第2排気通路16bの入口部を開放し、流
路切換弁17によって第1排気通路16aの入口部を閉
鎖するようにしてもよい。
When the inlet of the second exhaust passage 16b is closed by the flow path switching valve 17, the second control valve 22b is opened, so that the supply of the hydrocarbon HC from the second reducing agent supply valve 21b. Be started. The operation of supplying the hydrocarbon HC is continued for a predetermined period of time. When the supply of the hydrocarbon HC is started, the oxygen concentration in the exhaust gas that has passed through the second NOx absorbent 19b gradually decreases, and thus the output of the second air-fuel ratio sensor 25b, actually, the current-voltage conversion circuit 2
9 gradually decreases. Next, when the output voltage V of the current-voltage conversion circuit 29 becomes substantially zero, that is, the second NO
When the oxygen concentration in the exhaust gas passing through the x-absorber 19b becomes substantially zero, the second NOx absorbent 19b
The heater is energized for a certain time. After the energization of the second heater is stopped, the inlet of the first exhaust passage 16a is closed again by the passage switching valve 17 after the temperature of the second NOx absorbent 19b decreases. In this case as well, when the power supply to the second heater is stopped, the flow path switching valve 1 is immediately turned on.
7, the inlet of the second exhaust passage 16b may be opened, and the inlet of the first exhaust passage 16a may be closed by the flow path switching valve 17.

【0026】上述したように還元剤供給弁21a,21
bから炭化水素HCを供給すべきときには対応する制御
弁22a,22bが一定時間開弁せしめられる。しかし
ながらNOx吸収剤19a,19bに単位時間当りに吸
収されるNOx量は機関回転数Nが高くなるほど増大
し、機関負荷が高くなるほど増大する。従って還元剤供
給弁21a,21bから供給せしめられる炭化水素HC
の量Qは図6(A)に示されるように機関回転数Nが高
くなるにつれて増大せしめられ、図6(B)に示される
ようにアクセルペダル39の踏込み量Lが大きくなるに
つれて増大せしめられる。図1に示す実施例では供給ポ
ンプ23の駆動電圧Eを制御することによって炭化水素
HCの供給量を制御しており、図6(A)および(B)
に示される炭化水素HCの供給量を得るのに必要な駆動
電圧Eは機関回転数Nおよびアクセルペダル29の踏込
み量Lの関数として図6(C)に示すマップの形で予め
ROM32内に記憶されている。
As described above, the reducing agent supply valves 21a, 21a
When the hydrocarbon HC is to be supplied from b, the corresponding control valves 22a and 22b are opened for a certain time. However, the amount of NOx absorbed by the NOx absorbents 19a and 19b per unit time increases as the engine speed N increases, and increases as the engine load increases. Therefore, the hydrocarbon HC supplied from the reducing agent supply valves 21a and 21b
6A is increased as the engine speed N is increased as shown in FIG. 6A, and is increased as the depression amount L of the accelerator pedal 39 is increased as shown in FIG. 6B. . In the embodiment shown in FIG. 1, the supply amount of hydrocarbon HC is controlled by controlling the drive voltage E of the supply pump 23, and FIGS. 6A and 6B
The drive voltage E required to obtain the supply amount of hydrocarbon HC shown in FIG. 6 is stored in the ROM 32 in advance in the form of a map shown in FIG. 6C as a function of the engine speed N and the depression amount L of the accelerator pedal 29. Have been.

【0027】図7はNOx放出制御ルーチンを示してお
り、このルーチンは一定時間毎の割込みによって実行さ
れる。図7を参照するとまず初めにステップ50におい
て第1NOx吸収剤19aからNOxを放出すべきであ
ることを示すフラグFがセットされているか否かが判別
される。フラグFがセットされているときにはステップ
51に進んで第1排気通路16aの入口部を閉鎖しかつ
第2排気通路16bの入口部を開口するように流路切換
弁17がアクチュエータ18によって切換制御される。
次いでステップ52では図6(C)に示すマップから供
給ポンプ23の駆動電圧Eが算出される。次いでステッ
プ53ではこの駆動電圧Eに従って供給ポンプ23が駆
動される。次いでステップ54では第1制御弁22aを
一定時間開弁する処理が行われ、斯くして第1還元剤供
給弁21aからの炭化水素HCの供給が開始される。
FIG. 7 shows a NOx release control routine, which is executed by interruption every predetermined time. Referring to FIG. 7, first, at step 50, it is determined whether or not a flag F indicating that NOx should be released from the first NOx absorbent 19a is set. When the flag F is set, the routine proceeds to step 51, where the passage switching valve 17 is controlled by the actuator 18 so as to close the inlet of the first exhaust passage 16a and open the inlet of the second exhaust passage 16b. You.
Next, at step 52, the drive voltage E of the supply pump 23 is calculated from the map shown in FIG. Next, at step 53, the supply pump 23 is driven according to the drive voltage E. Next, at step 54, a process of opening the first control valve 22a for a certain period of time is performed, and thus the supply of the hydrocarbon HC from the first reducing agent supply valve 21a is started.

【0028】次いでステップ55では第1空燃比センサ
25aの電流電圧変換回路28の出力電圧Vがほぼ零に
なったか否か、即ち第1NOx吸収剤19aを通過した
排気ガス中の酸素濃度がほぼ零になったか否かが判別さ
れる。電圧電流変換回路28の出力電圧Vがほ零にな
るとステップ56に進んで第1NOx吸収剤19aを担
持している第1ヒータを一定時間通電する処理が行われ
る。次いでステップ57ではフラグFがリセットされ
る。
Next, at step 55, it is determined whether or not the output voltage V of the current-voltage conversion circuit 28 of the first air-fuel ratio sensor 25a has become substantially zero, that is, the oxygen concentration in the exhaust gas passing through the first NOx absorbent 19a has become substantially zero. Is determined. Process for energizing predetermined time a first heater carrying the output voltage V Gaho crucible proceeds to step 56 becomes zero the 1NOx absorber 19a of the voltage-current conversion circuit 28 is performed. Next, at step 57, the flag F is reset.

【0029】次に割込みが行われたときにはステップ5
0においてフラグFがセットされていないと判断される
のでステップ58に進む。ステップ58では第1排気通
路16aの入口部を開口しかつ第2排気通路16bの入
口部を閉鎖するように流路切換弁17がアクチュエータ
18によって切換制御される。次いでステップ59では
図6(C)に示すマップから供給ポンプ23の駆動電圧
Eが算出される。次いでステップ60ではこの駆動電圧
Eに従って供給ポンプ23が駆動される。次いでステッ
プ61では第2制御弁22bを一定時間開弁する処理が
行われ、斯くして第2還元剤供給弁21bからの炭化水
素HCの供給が開始される。
Next, when an interrupt is performed, step 5 is executed.
When it is determined that the flag F is not set at 0, the routine proceeds to step 58. In step 58, the actuator 18 controls the switching of the flow path switching valve 17 so as to open the inlet of the first exhaust passage 16a and close the inlet of the second exhaust passage 16b. Next, at step 59, the drive voltage E of the supply pump 23 is calculated from the map shown in FIG. Next, at step 60, the supply pump 23 is driven according to the drive voltage E. Next, at step 61, a process of opening the second control valve 22b for a certain period of time is performed, and thus the supply of the hydrocarbon HC from the second reducing agent supply valve 21b is started.

【0030】次いでステップ62では第2空燃比センサ
25bの電流電圧変換回路29の出力電圧Vがほぼ零に
なったか否か、即ち第2NOx吸収剤19bを通過した
排気ガス中の酸素濃度がほぼ零になったか否かが判別さ
れる。電圧電流変換回路29の出力電圧Vがほぽ零にな
るとステップ63に進んで第2NOx吸収剤19bを担
持している第2ヒータを一定時間通電する処理が行われ
る。次いでステップ64ではフラグFがセットされる。
Next, at step 62, it is determined whether or not the output voltage V of the current-voltage conversion circuit 29 of the second air-fuel ratio sensor 25b has become substantially zero, that is, the oxygen concentration in the exhaust gas that has passed through the second NOx absorbent 19b has become substantially zero. Is determined. When the output voltage V of the voltage-to-current conversion circuit 29 becomes almost zero, the routine proceeds to step 63, in which a process for energizing the second heater carrying the second NOx absorbent 19b for a predetermined time is performed. Next, at step 64, the flag F is set.

【0031】なお、これまで本発明をディーゼル機関に
適用した場合について説明してきたが本発明をガソリン
機関に適用しうることは云うまでもない。
Although the case where the present invention is applied to a diesel engine has been described above, it is needless to say that the present invention can be applied to a gasoline engine.

【0032】[0032]

【発明の効果】イオウ酸化物SOxがNOx吸収剤内に
蓄積されたままになるのを阻止しつつNOx放出時には
NOxおよびSOxをすみやかにNOx吸収剤から放出
することができる。
According to the present invention, NOx and SOx can be quickly released from the NOx absorbent at the time of NOx release while preventing the sulfur oxide SOx from remaining stored in the NOx absorbent.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】内燃機関の全体図である。FIG. 1 is an overall view of an internal combustion engine.

【図2】ヒータ付NOx吸収剤を内蔵したケーシングの
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a casing containing a heater-equipped NOx absorbent.

【図3】電流電圧変換回路の出力電圧を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an output voltage of a current-voltage conversion circuit.

【図4】NOxの吸放出作用を説明するための図であ
る。
FIG. 4 is a diagram for explaining an absorption / release effect of NOx.

【図5】NOx放出制御のタイムチャートである。FIG. 5 is a time chart of NOx release control.

【図6】炭化水素の供給量を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a supply amount of a hydrocarbon.

【図7】NOx放出制御を行うためのフローチャートで
ある。
FIG. 7 is a flowchart for performing NOx release control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

16a,16b…排気通路 19a,19b…NOx吸収剤 21a,21b…還元剤供給弁 25a,25b…空燃比センサ 16a, 16b ... exhaust passage 19a, 19b ... NOx absorbent 21a, 21b ... reducing agent supply valve 25a, 25b ... air-fuel ratio sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F01N 3/24 (56)参考文献 特開 平3−135417(JP,A) 特開 平4−76923(JP,A) 特開 昭63−150441(JP,A) 特開 昭49−43870(JP,A)──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F01N 3/24 (56) References JP-A-3-135417 (JP, A) JP-A-4-76923 (JP, A) JP-A-63-150441 (JP, A) JP-A-49-43870 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 流入する排気ガスの空燃比がリーンであ
るときにNOxを吸収し、流入する排気ガス中の酸素濃
度を低下させると吸収したNOxを放出するNOx吸収
剤を機関排気通路内に配置すると共に、該NOx吸収剤
を加熱する加熱手段を具備し、NOx吸収剤からNOx
を放出すべくNOx吸収剤に流入する酸素濃度を低下さ
せたときにNOx吸収剤と接触する排気ガス中の酸素濃
度が予め定められた濃度以下となった後上記加熱手段の
加熱作用により昇温したNOx吸収剤の温度が予め定め
られた温度を越えるように上記加熱手段による加熱作用
を制御するようにした内燃機関の排気浄化装置。
An NOx absorbent that absorbs NOx when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, and releases the absorbed NOx when the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is reduced, is placed in the engine exhaust passage. And a heating means for heating the NOx absorbent.
When the concentration of oxygen flowing into the NOx absorbent is decreased in order to release oxygen, the oxygen concentration in the exhaust gas coming into contact with the NOx absorbent falls below a predetermined concentration, and then the temperature is increased by the heating action of the heating means. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, wherein a heating operation of the heating means is controlled so that the temperature of the NOx absorbent exceeds a predetermined temperature.
JP4332900A 1992-12-14 1992-12-14 Exhaust gas purification device for internal combustion engine Expired - Lifetime JP2746029B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4332900A JP2746029B2 (en) 1992-12-14 1992-12-14 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4332900A JP2746029B2 (en) 1992-12-14 1992-12-14 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06173659A JPH06173659A (en) 1994-06-21
JP2746029B2 true JP2746029B2 (en) 1998-04-28

Family

ID=18260060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4332900A Expired - Lifetime JP2746029B2 (en) 1992-12-14 1992-12-14 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2746029B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3119088B2 (en) 1994-09-16 2000-12-18 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
DE10053904C2 (en) * 2000-10-31 2003-05-22 Emitec Emissionstechnologie Small volume NO¶x¶ adsorber
JP4515217B2 (en) * 2004-10-14 2010-07-28 ヤンマー株式会社 Exhaust gas purification device control method
JP4821737B2 (en) * 2007-08-21 2011-11-24 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06173659A (en) 1994-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2586738B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
US5433074A (en) Exhaust gas purification device for an engine
JP2605556B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2600492B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3093905B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JPH06264729A (en) Exhaust gas purifying device of internal combustion engine
JP2845056B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2746029B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3353650B2 (en) Catalyst poisoning regeneration equipment for internal combustion engines
JP2722988B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3632274B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2888111B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2789974B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2830669B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3309626B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2663807B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2000145433A (en) Exhaust gas purifier for internal combustion engines
JP3613660B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3324475B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2830655B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3397175B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JPH06294319A (en) Exhaust purifying device for internal combustion engine
JP3385974B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2852589B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2845052B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080213

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090213

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100213

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110213

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110213

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120213

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120213

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130213

Year of fee payment: 15

EXPY Cancellation because of completion of term